VISIÓN ESTERE ESTEREOSCÓPICA OSCÓPICA
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1. Visualización estereoscópica: estereoscópica: Introducción, Introducción, Historia 2. Conceptos básicos: La visión humana, descripción del ojo, la percepción de relieve 3. Estereoscopía: visión monocular, visión binocular, visión estereoscópica. Acomodación, Acomodación, conver convergencia, gencia, que es una una imagen imagen estereoscópica estereoscópica 4. Sistemas de presentación: visión paralela, visión libre cruzada, anáglifo, polarizado, gafas LCD, casco HMD 5. Percepción de imágenes estereoscópicas: paralajes, clases de parallax, visión estereoscópica estereoscópica artificial formas 6. Requisitos para la obtención de fotografías estereoscópicas: Paralaje en X, paralaje en Y, exageración visual. 7. Orientación del estereoscopio y construcción de estereograma, marca flotante Estereoscopios y Manejo de la barra de paralaje, lectura de paralaje y diferencia de paralaje.
INTRODUCCIÓN
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Las personas con visión normal son capaces de ver con ambos ojos en forma simultanea. tienen una visión de tipo “binocular” y evalúan la profundidad a través de la “visión estereoscópica”. La visión estereoscópica permite al hombre la observación tridimensional de los elementos que lo rodean. cuando observamos un objeto, cada ojo recibe una imagen diferente del mismo, por ser proyecciones centrales desde puntos diferentes, ambas imágenes son fusionadas en el cerebro formando una imagen tridimensional del objeto.
HISTORIA
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En 1838 gracias a la inventiva del físico escocés Charles Wheatstone quien describió el fenómeno de la visión tridimensional, fue construido “el estereoscopio”. Informó de que las pequeñas diferencias entre las imágenes proyectadas a los dos ojos ofrecen una sensación vívida de la profundidad del espacio en tres dimensiones el año de 1849 el señor David Brewster diseñó y construyó la primera cámara fotográfica estereoscópica con la que obtuvo las primeas fotografías en tridimensionales En 1862, Oliver Wendell Holmes, construyó un modelo portátil del antiguo estereoscopio
HISTORIA
En los años 30 se presento un resurgir de la fotografía estereoscópica. Fueron inventadas las cámaras Realistic y View master
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View master
Realistic
En los años 50 se hicieron los primeros intentos de explotación comercial de películas en 3D En los años noventa gracias a los adelantos de la electrónica e informática, ha sido posible llevar la técnica de la estereoscopia a los computadores, lo cual ha generado que aéreas como la medicina, psicología, cartografía, sistemas de modelamiento CAD
EL OJO HUMANO
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Presenta una gran similitud con la cámara fotográfica, en cuanto al sistema óptico se refiere. La cornea y el cristalino enfoca la imagen sobre la superficie fotosensible que constituye la retina. La cantidad de luz que penetra en el ojo está controlada por el iris. La retina es la parte del ojo que se encarga de registrar la imagen proyectada sobre ella. Posee aproximadamente 130 millones de foto receptores, de dos diferentes tipos: conos y bastoncitos
PUNTO CIEGO
El nervio óptico debe pasar a través de la retina en un punto denominado punto ciego, el cual, debido a la función que realiza, no posee foto receptores
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Cierre el ojo izquierdo y mirando la cruz, acérquese a la misma hasta que el punto negro desaparezca
PERCEPCIÓN DE RELIEVE
Visión Monocular: se hace uso de mecanismos psicológicos, que tienen su origen en las numerosas informaciones que el sentido de la visión posee, producto de la experiencia El tamaño relativo de los objetos El grado de detalles o nitidez que posee un objeto El desplazamiento relativo de los objetos La perspectiva Decoloración de los objetos El recubrimiento de un objeto por el otro Las sombras Diferencias en el enfoque del ojo Visión Binocular: ambos ojos observan la misma escena, pero desde un punto de vista ligeramente diferente
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MECANISMOS GEOMÉTRICOS
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Distribución de luces y sombras: la luz modela la forma de los objetos aportando claves en cuanto al volumen de los mismos Superposición de imágenes: el hecho de que unos objetos cubran en parte a otros es rápidamente interpretado por el cerebro como que los que son parcialmente cubiertos se encuentran más alejados que aquellos que los ocultan Perspectiva: el efecto de perspectiva produce una clara sensación de profundidad. las líneas paralelas horizontales parecen converger en el horizonte Tamaño aparente de los objetos: se compara el tamaño que presentan objetos conocidos con su tamaño real recurriendo a la memoria. cuanto menor sea el tamaño con que aparece un objeto, mayor es la distancia a que se encuentra Resolución del sujeto: por efecto de la calima y el polvo atmosférico, cuanto mayor es la distancia a que se encuentra un motivo, este aparece con menor resolución y nitidez, a la vez que tiende a homogeneizarse el color. la niebla, la calima y el polvo hacen que los objetos aparezcan más difuminados al alejarse del observador
VISIÓN ESTEREOSCÓPICA
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Para poder observar correctamente una imagen estereoscópica, cada ojo debe ver solamente la imagen que le corresponde Debido a la separación de nuestros ojos, obtenemos dos perspectivas de cada uno de los objetos que observamos
ESTEREOPSIS
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La forma en que nuestro cerebro procesa e interpreta dichas diferencias, que percibimos la sensación de profundidad, lejanía o cercanía de los objetos que nos rodean. Un factor que interviene directamente en esta capacidad es la separación ínter ocular, a mayor separación entre los ojos, mayor es la distancia a la que apreciamos el efecto de relieve.
SISTEMAS DE PRESENTACIÓN
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Visión Libre Paralela: los ojos observan cada uno su imagen correspondiente, manteniendo sus ejes ópticos paralelos, es decir, usted debe relajar sus ojos y asumir que esta mirando al infinito Visión Libre Cruzada: las imágenes se observan cruzando los ejes ópticos de los ojos, o como comúnmente se conoce, hay que hacerse el bizco
LENTES ESTEREOSCÓPICOS
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Anáglifos: se utilizan filtros de colores complementarios, como rojo-azul, rojo-verde o ámbar-azul. La imagen presentada por ejemplo en rojo no es vista por el ojo que tiene un filtro del mismo color, pero sí que ve la otra imagen en azul o verde. presenta el problema de la alteración de los colores, pérdida de luminosidad y cansancio visual después de un uso prolongado. Polarizado: filtros que polarizados a 45 y 135 grados, de tal forma que la imagen del ojo derecho queda polarizada a 135 grados, mientras que la imagen del ojo izquierdo queda polarizada a 45 grados, al existir entre las dos imágenes una diferencia de 90 grados, se garantiza que las dos imágenes no se van a mezclar
OTROS DISPOSITIVOS ESTEREOSCÓPICOS
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Gafas LCD (Shutter glasses): con este sistema se presentan en secuencia y alternativamente las imágenes izquierda y derecha, sincronizada mente con unas gafas dotadas con obturadores de cristal líquido (denominadas LCS, liquid crystal shutter glasses o LCD, liquid crystal display glasses), de forma que cada ojo ve solamente su imagen correspondiente. Casco o HMD (Head Mounted Display): porta dos pantallas y los sistemas ópticos para cada ojo, de forma que la imagen se genera en el propio dispositivo.
DISPARIDAD RETINAL
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La disparidad es la distancia, en dirección horizontal, entre las imágenes izquierda y derecha de la retina. El punto en el que esta distancia se hace cero se conoce como Disparidad Cero Se forma, gracias a que nuestros ojos están separados 65 mm en promedio a nivel de adultos. La distancia horizontal entre un objeto en la imagen derecha y el mismo objeto en la imagen izquierda se conoce con el nombre de Parallax o Paralaje.
EJERCICIOS
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Coloque su dedo pulgar en frente de su rostro y obsérvelo, para que usted pueda realizar esto, es necesario que la visión de sus ojos converjan en su pulgar, en otras palabras es necesario que enfoque su visón en su pulgar. Ahora bien, si observa por unos momentos el fondo de la imagen notará que todos los objetos se ven dobles y si ahora enfoca su visión en un objeto el fondo de la imagen, notará que su pulgar se ve doble Cierre su ojo derecho y observe con su ojo izquierdo un objeto cualquiera, ahora cierre el ojo izquierdo y observe el mismo objeto con su ojo derecho, repita la operación anterior rápidamente varias veces. Observará que el objeto parece desplazarse horizontalmente unos cuantos centímetros, este efecto se debe a la Disparidad retinal.
DISTORCIÓN EN LAS FOTOGRAFÍAS
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Hay dos tipos de distorsión que ocurren comúnmente en las fotografías aéreas: Paralaje Estereoscópico, que es el desplazamiento aparente de un objeto estacionado con respecto al cuadro de referencia, causado por una variación en la posición de observación, y el Óptico por la curvatura de los lentes que hace que los objetos altos aparecen inclinados lejos del centro de la imagen Para corregir (o rectificar) estas distorsiones, las fotos traslapadas y los puntos de control de tierra se integran para producir un modelo estéreo del terreno, que forma la base de trazo y de la Ortofotografía fotogramétrica. El control de tierra, o los datos geodésicos exactos, son esenciales para todas las operaciones fotogramétricas.
PARALAJE
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Desplazamiento aparente en la posición de un objeto, causado por un cambio en la posición del observador. Distancia horizontal entre un objeto en la imagen derecha y el mismo objeto en la imagen izquierda
CLASES DE PARALAJE
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Cero Parallax: Ocurre cuando los puntos homólogos de las imágenes están exactamente uno encima del otro Parallax Positivo: cuando la separación entre los puntos homólogos de las imágenes, es igual a la separación de los ojos. Parallax Divergente: cuando la separación entre los puntos homólogos de las imágenes es mayor a la separación de los ojos. Parallax Negativo: cuando la separación entre los puntos homólogos de las imágenes es negativa.
PARALAJE ESTEREOSCÓPICO
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El paralaje existe para todos los objetos que aparecen en imágenes consecutivas En la imagen 1, el objeto b (b) aparece a la derecha del centro de la fotografía (o), mientras que en la imagen 2, aparece a su izquierda (b’). Un efecto similar ocurre con el objeto a (a, a’). sin embargo, debido a que se encuentra más cerca de la cámara, su desplazamiento aparente es mayor que el del objeto b.
REQUISITOS PARA LA OBSERVACIÓN DE FOTOGRAFÍAS ESTEREOSCÓPICAS
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REQUISITOS PARA LA OBSERVACIÓN DE FOTOGRAFÍAS ESTEREOSCÓPICAS
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A cada ojo hay que presentarle una fotografía toma desde un punto de vista diferente a la del otro ojo. Los rayos visuales hacia los puntos homólogos de las fotografías deben cortarse en el espacio de dos a dos. Los puntos que presenten mayor profundidad o mayor altura no han de tener una mayor separación entre las fotografías que la distancia interpupilar del observador.
REQUISITOS PARA LA OBTENCIÓN DE FOTOGRAFÍAS ESTEREOSCÓPICAS
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Las fotografías deben tener un área común. Los ejes de toma deben estar en el mismo plano. La relación base altura debe estar comprendida entre: 1/20 < B/H < 1/3 (fotografía aérea); si la relación B/H es mayor de 1/3, se desmejora la visión estereoscópica, y si es menor de 1/20, se desmejora la precisión de la medición. Las fotografías deben estar a la misma escala. En todo caso, la escala entre dos fotografías sucesivas no debe diferir en más del 5%.
FOTOGRAFÍA ESTEREOSCÓPICA, MODELO ESTEREOSCÓPICO
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Aquella que intenta reproducir la sensación de profundidad de la visión estereoscópica natural
MARCA FLOTANTE
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Si al observar un par estereoscópico de fotografías se colocan marcas idénticas o complementarias sobre puntos homólogos de las fotografías, las dos marcas se verán fusionadas en una sola marca flotante En la figura puede observarse que cuando las marcas están en posición m´ y m”, la marca flotante aparece en la posición M, pero si m´ se desplaza hacia la izquierda hasta la posición m, el punto M descenderá hasta la posición del punto M
ESTEREOSCOPIOS
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Aparato que presenta una doble imagen que se mezcla en nuestro cerebro como una sola imagen estereoscópica. Es usado en la fotogrametría y también para la producción de estereogramas
ESTEREOSCÓPIOS
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Los Estereoscopios de Bolsillo tienen dos lentes separadas entre sí, por una distancia igual a la interpupilar, montadas en un marco plástico o metálico soportado por patas, de forma tal que las fotografías son observadas a través de dichas lentes. Los Estereoscopios de Espejos consisten en cuatro espejos ubicados de forma tal que las imágenes se trasmitan por reflexión hacia los oculares
ESTEREOSCÓPIOS
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Electrónico: aumento del campo, reproducción excelente del color, imágenes de alto contraste y considera mayor información de la imagen
MARCAS FIDUCIALES
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Tipos de marcas fiduciales
ORIENTACIÓN DEL ESTEREOSCOPIO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTEREOGRAMA
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1.
Calcular el centro de cada fotograma que se vaya a interpretar uniendo las marcas fiduciales que existen en los márgenes de las fotografías aéreas.
ORIENTACIÓN DEL ESTEREOSCOPIO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTEREOGRAMA
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2. Marcamos en cada fotograma el centro de la fotografía vecina, de tal forma que cada fotografía tendrá un punto principal (PP) y dos puntos principales transferidos (PPT) de las fotografías contiguas. La línea que une el punto central (PP) y los transferidos (PP-Tras) corresponde a la línea de vuelo del avión.
ORIENTACIÓN DEL ESTEREOSCOPIO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTEREOGRAMA
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3. En cada fotografía, deberá dibujarse una línea que una su punto principal con el punto principal transferido de la otra fotografía del par, determinando así la línea de vuelo.
ORIENTACIÓN DEL ESTEREOSCOPIO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTEREOGRAMA
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4. Un vez dibujadas estas líneas, se sitúan los dos fotogramas de bajo del estereoscopio. Los puntos PP1 y PP-Tras. 5. Superponer las fotografías de forma tal que los segmentos de la línea de vuelo se superpongan y extiendan de izquierda a derecha del observador. 6. Separar las fotografías en dirección paralela a la línea de vuelo, manteniendo ésta alineada, hasta que las imágenes homólogas se encuentren separadas por una distancia igual a la distancia interpupilar del observador. 7. Colocar el estereoscopio sobre las fotografías de forma tal que sus lentes se encuentren alineadas con la línea de vuelo y sobre las imágenes homólogas a ser estudiadas.
ORIENTACIÓN DEL ESTEREOSCOPIO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTEREOGRAMA
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8. Observar las fotografías, con la visión acomodada al infinito ("mirando a lo lejos"), hasta que se observe el relieve ("la imagen se levante") sin esfuerzo. 9. Deben observarse uno con cada ojo, procurando que queden situados en el centro de visión, Operando de este modo deberíamos ver en relieve, aunque la visión estereoscópica a menudo requiere más de un intento.
